Komplexe Simulationen Server von Supermicro beim CERN

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Als langjähriger Lieferant des CERN stellt Supermicro Enterprise-Computing-Techniken bereit, die die Forschungsarbeit in der Teilchenphysik unterstützen.

Das Forschungszentrum CERN betreibt das größte Teilchenphysiklabor der Welt. Forscher können dort herausfinden, woraus das Universum besteht und wie es funktioniert. Physiker und Ingenieure am CERN nutzen komplexeste wissenschaftliche Instrumente, darunter den Large Hadron Collider (LHC), um subatomare Teilchen zu untersuchen und die Grenzen des menschlichen Wissens zu erweitern, indem sie sich mit den kleinsten Bausteinen unseres Universums beschäftigen. Viele der bereits am CERN gemachten Entdeckungen haben sich stark auf verschiedene Bereiche des täglichen Lebens ausgewirkt, von der Medizin bis zur Computertechnik.

Kein Wunder also, dass das CERN eine der anspruchsvollsten Rechnerumgebungen in der Forschungswelt betreibt - mit größeten Erfolgen auch in der IT. Das World Wide Web wurde ursprünglich am CERN konzipiert und entwickelt, um den Bedarf an einem automatisierten Informationsaustausch zwischen Wissenschaftlern an Universitäten und Instituten auf der ganzen Welt zu decken. Von der Software-Entwicklung über Datenverarbeitung/-speicherung, Netzwerke, Unterstützung für das LHC- und Nicht-LHC-Experimentierprogramm, Automatisierung und Steuerung bis hin zu Dienstleistungen für den Beschleunigerkomplex und für das gesamte Labor und seine Nutzer ist die Datenverarbeitung das Herzstück der Infrastruktur des CERN.

Da das Verständnis der Ursprünge des Universums immer weiter voranschreitet, steigen auch die Anforderungen an die Rechenressourcen stetig. Unter anderem durch die Partnerschaft zwischen dem CERN und Supermicro können neueste Technologien in den Hochleistungs-Rechencluster, der die Daten des LHC verarbeitet, eingebracht werden.

Mehr Rechenleistung bei gleichzeitiger Kontrolle des Stromverbrauchs

Um die Ergebnisse der Experimente mit dem Teilchenbeschleuniger zu verstehen, ist eine erhebliche Menge an Rechenleistung erforderlich, die auf dem neuesten Stand der Server-, Speicher- und Netzwerktechnik gehalten werden muss. Dazu ist der Gesamtstromverbrauch der gesamten Computerumgebung im Auge zu behalten.

Das Infrastrukturteam des CERN hat über viele Monate hinweg akribisch daran gearbeitet, den Markt für neueste technologische Lösungen zu sondieren, bevor eine Beschaffung erfolgt ist. Es ist ein Qualifizierungsprozess, der sehr zeitaufwändig sein kann, aber absolut notwendig ist, um das CERN an der Spitze zu halten. Die Zusammenarbeit mit geeigneten Partnern ermöglicht dabei, mögliche Lösungen in Bezug auf Leistungsfähigkeit, Kosten, Betriebskosten, Stromverbrauch, Platzverbrauch im Rechenzentrum usw. genau zu bewerten.

Das CERN hat sich nach einem langwierigen Prozess für den „AMD Bigtwin A+ 2124BT-HNTR“-Server von Supermicro entschieden. Das CERN erwarb über 900 Bigtwin-Systeme mit jeweils vier Nodes, insgesamt also etwa 3.600 Server-Nodes.

Die Wissenschaftler am CERN führen viele Arten von Simulationen und Workloads durch. Die meisten Systeme werden für Batch-Computing-Aufgaben im Zusammenhang mit der Rekonstruktion physikalischer Ereignisse, Datenanalyse und Simulation verwendet. Darüber hinaus wird ein Teil der Systeme als Frontend für Storage-Systeme verwendet, um physikalische Daten aus den Experimenten zu sammeln.

Die leistungsfähigen BigTwin-Server mit hoher Dichte bieten einen optimalen Luftstrom für energieeffiziente Kühlung, einfache Wartung und hohe Verfügbarkeit mit Hot-Swap-fähigen Knoten und redundanten Stromversorgungsmodulen.

Hohe Dichte führt zu geringerem Stromverbrauch

Das CERN verzeichnete damit eine Leistungssteigerung bei vielen Simulationsanwendungen. Darüber hinaus war der Stromverbrauch durch die hohe Dichte der BigTwin-Systeme von Supermicro mit „Epyc“-Prozessoren von AMD aufgrund der gemeinsamen Kühl- und Stromversorgungssysteme geringer als erwartet. Mit der “Epyc“-7XXX-CPU liefen die Anwendungen schneller als mit früheren CPU-Generationen, was den Wissenschaftlern dabei hilft, mehr Forschung zu betreiben, um mehr über die Welt, in der wir leben, zu verstehen.

Eric Bonfillou, IT Facility Planning & Procurement am CERN, fasst zusammen: „Wir arbeiten seit vielen Jahren mit Supermicro zusammen. Tausende von Rechenknoten der neuesten AMD-Epyc-basierten Bigtwin-Plattform von Supermicro sind nun im CERN-Rechenzentrum im Einsatz. Dies verdeutlicht die hohe Qualität dieser Systeme, sowohl in Bezug auf die Leistungsfähigkeit als auch auf die Zuverlässigkeit.“

* Michael McNerney ist Vice President Marketing and Network Security bei Supermicro.

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